总结多种方法,并进行比较总结(主要探究厄拉多塞筛法)
方法一(自己的方法):
public static void main(String[] args) {
for (int i = 1; i < 1000; i++) {
boolean flag=true;
for (int j = 2; j < i/2; j++) {
if (i%j==0) {
flag=false;
}
}
if (flag==true) {
System.out.println(i+"is prime");
}
}
}
相当于创建单独的方法进行测试,可理解为:
public static boolean NumberisPrime(int n) {
for (int i = 2; i < n/2; i++) {
if (n%i==0) {
return false;
}
}
return true;
}
public static void main(String[] args) {
boolean flag=false;
for (int i = 1; i < 1000; i++) {
flag=NumberisPrime(i);
if (flag==true) {
System.out.println(i+"is prime");
}
}
}
方法与理解起来很简单,但怎样才能更加效率呢?
分析:已知1既不是素数,又不是合数,所以我们对1000以内的数的判断就只需要从2开始,利用一个for循环,我们可以对每一个数进行判断。最关键的也就是第二个for循环里面的内容了,它告诉我们如何对每一个数字进行素数的判断。
第二层for循环的关键要素,第一部分j=2和第二部分j<=i/2。
为什么j不能从0或1开始呢?j不能等于0其实很简单。它是一个出书,一个除数它是不能等于0的。那么,为什么j不能等于1呢,可以尝试一下,假设j从1开始,则对于外层循环中的任何一个数,它一进入for循环,就会执行break语句跳出内循环,最终结果就是什么事情都没做。
j<=i/2是为了简化循环,对于一个给定的数字,如果在这个数字的1/2以内的整数中,除了1以外没有一个可以整除它,那么这个数就已经可以确定是一个素数了,而不再血药看它的后1/2的情况。
方法二:
public static void main(String[] args) {
int m,n;
A:for (n = 2; n<= 50; n++) {
for (m = 2; m<= n/2; m++) {
if (n%m==0) {
continue A;
}
}
System.out.println(n+"is prime");
}
}
没有什么实质上的改变,使用了类似c++中goto的方法,看起来更加简洁。
方法三(主要探究对象 厄拉多塞筛法):
public static void main(String[] args) {
// 定义一个int类型的数组
int[] a = new int[101];
int i,j;
// 初始化整个数组,全部初始化为1
for (i = 0; i <101 ; i++) {
a[i] = 1;
}
for (i=2;i<101;i++){
if(a[i]!=0){
for (j=i+i;j<101;){
// 如果能被整除,说明是一个数的倍数,赋值为0
if(j%i==0){
a[j]=0;
j = j+i;
}
}
}
}
// 遍历筛选后的数组,输出100以内的素数
for ( i = 2; i < 101; i++) {
if (a[i]==1){
System.out.println(i);
}
}
}
原理:**从小到大筛去一个已知素数的所有倍数。**例如:根据2,我们可以筛选去4,6,8,…,98,100等数,然后根据3,我们可以筛选9,15,…,99等数(注意此时6,12等数早就被筛去了),由于4被筛去了,下一个用于筛选的素数是5,以此类推,最后剩余的就是100以内的素数。
比如求1-N的素数,我们首先先把2的倍数去掉,3的倍数去掉,5的倍数也去掉,当最新找出的素数的平法大于n时,就可以停止循环了。
|假设有20个数| 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
|去除2的倍数| 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
| 去除3的倍数 | 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
|去除5的倍数| 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
|去除7的倍数| 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20|
|…| |
|最终结果|2 3 5 11 13 17 19|
当执行完去除5的倍数时,已经完成对于20以内找素数的操作。
对于代码的解释:
首先定义一个int类型的数据int[] a ,初始化整个数组,全部初始化为1,第二步双重循环,从2开始,所有2的倍数都标记为0,之后所有3的倍数也标记为0;然后是4,但因为4已经被标记为0了,跳过。接着是5,直到所有的数都循环过一遍。